含压电复合材料结构瞬态问题的扩展逐层法研究

摘要

将质量矩阵和时间积分法引入压电扩展逐层法（XLWM,extended layerwise method）中，根据压电片和复合材料层合结构连接区域的位移和内力平衡条件，建立了含压电复合材料层合板总体控制方程，实现了含损伤结构的瞬态响应分析。在数值算例中：首先，利用无损伤结构开展了收敛性分析，并将收敛后的结果与ANSYS软件模拟的三维弹性模型进行对比，以验证所提方法的正确性；其次，研究了含有单一损伤的情况下，不同损伤参数对含压电复合材料层合板瞬态响应的影响规律；最后，研究了多损伤情况下含压电复合材料层合板在不同损伤参数下瞬态响应的变化规律，并分析了压电片与复合材料耦合位置对瞬态响应的影响。

关键词

扩展逐层法(XLWM) / 分层 / 裂纹 / 压电传感器 / 瞬态响应 / 耦合